【测量牛顿环的做法】牛顿环是一种经典的光学干涉现象，由一块平凸透镜与平面玻璃板接触时，在两者之间形成空气薄膜而产生。当单色光垂直照射时，由于光在空气膜上下表面的反射和透射，会形成明暗相间的同心圆环状干涉条纹，称为牛顿环。测量牛顿环的直径可以用于计算透镜的曲率半径或光波长等物理量。
一、实验原理
牛顿环的形成是基于光的等厚干涉。当光线从透镜下表面（即空气膜上表面）和玻璃板上表面（空气膜下表面）反射时，两束光发生干涉。若透镜的曲率半径为 $ R $，入射光波长为 $ \lambda $，则第 $ k $ 个暗环的直径 $ D_k $ 与 $ R $ 的关系为：
$$
D_k = 2\sqrt{2kR\lambda}
$$
通过测量多个牛顿环的直径，可利用上述公式求得透镜的曲率半径 $ R $ 或光波长 $ \lambda $。
二、实验器材
| 序号 | 器材名称 | 数量 | 用途说明 |
| 1 | 牛顿环仪 | 1套 | 用于产生牛顿环 |
| 2 | 单色光源 | 1个 | 提供单色光（如钠光） |
| 3 | 显微镜 | 1台 | 观察并测量牛顿环的直径 |
| 4 | 目镜测微器 | 1个 | 测量牛顿环的直径 |
| 5 | 玻璃平板 | 1块 | 作为牛顿环的基底 |
| 6 | 读数显微镜 | 1台 | 精确测量环的直径 |
三、实验步骤
| 步骤 | 操作内容 |
| 1 | 调整光源和牛顿环仪的位置，使光垂直照射到牛顿环上 |
| 2 | 使用显微镜对准牛顿环，调节焦距以清晰观察环状条纹 |
| 3 | 移动显微镜，找到中心暗斑，确定起始位置 |
| 4 | 依次测量多个牛顿环的直径，并记录数据 |
| 5 | 根据公式计算透镜的曲率半径 $ R $ |
四、数据处理
| 环序号 $ k $ | 直径 $ D_k $（mm） | 计算值 $ R $（m） |
| 1 | 1.20 | 0.25 |
| 2 | 1.70 | 0.28 |
| 3 | 2.10 | 0.30 |
| 4 | 2.45 | 0.32 |
| 5 | 2.75 | 0.34 |
注：以上数据为示例，实际测量中需根据具体实验条件进行计算。
五、注意事项
1. 实验过程中应避免震动，以免影响干涉条纹的稳定性；
2. 显微镜的调焦要准确，否则会影响测量精度；
3. 测量时应多次重复，取平均值以减少误差；
4. 光源应稳定，避免因光强变化导致条纹模糊。
六、结论
通过测量牛顿环的直径，可以有效地计算出透镜的曲率半径。该实验不仅验证了光的干涉原理，还为光学测量提供了一种实用的方法。实验过程中应注意操作规范，确保测量结果的准确性。
总结：
牛顿环实验是一种简单而有效的光学干涉实验，通过测量牛顿环的直径，可以推导出透镜的曲率半径或光波长。实验过程需要细致的操作和精确的测量，有助于加深对光的干涉现象的理解。
